检修同洲SMART CARD读卡电路经验

弱电转贴员

同洲SMART CARD读卡电路原理与故障检修:SMART CARD读卡电路既有采用集成电路设计的，也有采用分离元件设计的电路。这两种电路都是由专用于IC卡的接口电路和IC卡座组成；主要是将读取授权卡中授权、管理、解密等信息送往CPU进一步分析处理的接口电路。同洲机子最常见的是采用IC TDA8004TL设计的电路，主要采用的机型有CDVBC5120、CDVBC5120TE、CDVBC5110、CDVBC5180、CDVBC5350CDVBC5600ZM、CDVB5110M、CDVB2100M等。

一、TDA8004TL作为系统控制电路与智能卡之间的接口电路，支持卡的热拔插，且具有发热、短路保护和控制功能，设计时所需的外围元件少，经济且性能稳定。

1．TDA8004TL可采用3.3V或5V供电；片内集成了内部电源、序列发生器、片内振荡器、时钟分频电路及三个专门用作保护的半双工双向缓冲I/O线等。

CDVBC5120中采用TDA8004TL所设计的SMART CARD典型应用电路。在该电路中，TDA8004TL的（1）、（3）、（21）脚为3.3V供电脚，（6）脚为5V供电脚，（2）、（4）、（14）脚为接地脚，（2）、（7）脚间互接0.1μF的贴片电容必须贴近其脚，（8）脚通过紧贴的0.1nμ贴片电容接地，在TDA8004TL中发出的侦测信号的（23）脚及接收从CPU发来的控制信号的（20）、（19）脚分别与CPU相接，I/O数据（26）脚经10 KΩ上阻与CPU相接，（27）、（28）等辅助数据输入输出脚也分别与CPU相接，（10）脚通过10K下拉电阻接地，而TDA8004TL的（9）、（11）、（12）、（13）、（15）、（16）、（17）脚分别与卡座的金属弹片S1、C7、C8、C4、C3、C2、C1、C6相连。另外，在TDA8004TL的（24）、（25）脚间，当不采用外部时钟直接从（24）脚输入时，需在该两脚间外接一晶振Y2和两负载电容（27pF）组成时钟电路，产生所需的时钟。值得注意的是在读取不同种类IC卡时，所需的时钟是不一样的，如“Ideto”方式的授权解密IC卡所需时钟为6MHz，而采用“同方”等方式的所需时钟为3.579MHz，因此应根据不同加密方式来确定选取不同相应参数的晶振去设计。同理当选择外部提供的时钟时也是如此。

2．该电路的工作原理简述如下：当IC卡插入卡座时，在卡中的各功能金属触点C7、C8、C4、C3、C2、C1、C6与卡座上各相应的金属弹片相接触的TDA8004TL的（9）脚相连的S1则与接地金属弹片接触到地（不插卡时为常开的），即TDA8004TL的（9）脚与地闭合为低电位，此时TDA8004TL则从第（23）脚发出低电位（“0”）的DETECT信号至CPU，CPU则发出控制使能信号（低电位）和复位信号分别至（19）、（20）脚，当TDA8004TL接收到这一控制使能信号后，其（17）脚在提供5V工作电压至IC卡的同时，复位信号及卡时钟信号（CLK）则分别从（16）、（15）脚发送提供给IC卡，完成整个控制检测过程。这时TDA8004TL则通过I/O数据第（26）脚极其辅助脚（12）、（13）脚读取IC卡所存储的相关信号，并分别通过（26）、（28）、（27）脚输入到CPU中，CPU则通过所获得的信息进行分析等处理，对于符合当前授权卡信息，则可用于解密等处理过程。

3．不能识别IC卡

首先来了解一下读卡流程。开机后，SC2005内CPU控制TDA8004TL检测是否插入智能卡，若未插入智能卡，就会提示“请插入智能卡”，插入智能卡后，给TDA8004TL复位，然后通过SC-RST给SC2005内的CPU一个复位信号，再通过I/O检测智能卡是否有效，若有效，再将智能卡内的数据调入SC2005，经过CPU控制处理去解密。因此，首先应检查IC卡板上的各个接口是否连接好，检测卡板上是否有连锡、虚焊。然后将加密卡插入到IC卡槽内，分别测量关键点RESET、CLK、DETECT、I/O、VCC是否正常，若正常，插入卡时，DETECT由0变为+5V，RESET对IC卡进行复位由0变为+5V，CLOCK由TDA8004TL给出，I/O线是否有数据变化；测TDA8004TL是否有时钟输入，测SC0-I/O是否有信号变化。

4．SMART CARD电路以TDA8004TL为主。

二、采用分离元件设计的SMART CARD电路，采用分离元件设计的SMART CARD其原理与上述采用集成电路所描述的原理基本相同。

1．数据的读取传输电路

在该电路中是采用场效应管BSN20（Q705）来进行数据的读取交换的，场效应管的D极与卡座C7金属弹片或者说与所插入的IC卡中的C7金属触点（SC-I/O）相接，而其S极则与微处理器相接，G极则接与3.3V电源且在G极-S极间跨接4.7KΩ电阻形成G-S极偏置，D极所需的电压则是由受控的5V电压（SV-VCC）经2.2 KΩ电阻提供。IC卡的复位信号则由微处理器提供。

2．时钟及控制部分电路

当不选用外部提供时钟时，则可采用74HCU04与相应的晶振共同组成时钟电路，在74HCU04的（3）、（4）脚间跨接一晶振及1MΩ的反馈电阻，且二脚分别接27pF的负载电容便在74HCU04的（2）、（4）脚间组成了一个振荡电路，其振荡频率依赖于不同的解密方式所对应的IC卡所需时钟而选择不同参数的晶振来决定，如“Iredeto”方式的为6MHz，而“同方”方式则为3.579MHz等。其振荡信号（时钟）由（5）脚进入IC内部进行整形放大后，从（6）脚输出至PNP管（2N5041）Q702的射极进入控制部分电路。